IDEF5

IDEF5 ( интегрированное определение метода захвата описания онтологий ) — это метод разработки программного обеспечения, позволяющий разрабатывать и поддерживать удобные и точные онтологии предметной области . ^[1] Этот стандарт является частью IDEF семейства языков моделирования в области разработки программного обеспечения.

Обзор [ править ]

В области информатики онтологии используются для отражения концепций и объектов в конкретной области , а также связанных с ними отношений и значений. Кроме того, сбор онтологий помогает координировать проекты за счет стандартизации терминологии и создает возможности для повторного использования информации . Метод захвата онтологий lDEF5 был разработан для надежного построения онтологий таким образом, чтобы точно отражать человеческое понимание конкретной области. ^[1]

В методе IDEF5 онтология создается путем сбора содержания определенных утверждений об объектах реального мира, их свойствах и взаимосвязях и представления этого содержания в интуитивной и естественной форме. Метод IDEF5 состоит из трех основных компонентов: ^[2]

Графический язык для поддержки концептуального анализа онтологий.
Язык структурированного текста для подробного описания онтологий и
Систематическая процедура, предоставляющая рекомендации по эффективному сбору онтологий.

Темы [ править ]

Онтология [ править ]

В IDEF5 значение термина «онтология» характеризуется включением каталога терминов, используемых в предметной области, правил, определяющих, как эти термины могут быть объединены для создания достоверных утверждений о ситуациях в этой предметной области, а также «санкционированных выводов», которые могут быть сделаны. когда такие утверждения используются в этой области. В каждой области существуют явления, которые люди в этой области различают как (концептуальные или физические) объекты, ассоциации и ситуации. С помощью различных языковых механизмов человек связывает с этими явлениями определенные дескрипторы (например, имена, именные группы и т. д.). ^[1]

Центральные понятия онтологии [ править ]

Построение онтологий для систем, созданных человеком, находится в центре внимания IDEF5. В контексте таких систем природа онтологического знания включает в себя несколько модификаций более традиционной концепции. Первая из этих модификаций связана с понятием рода. Исторически вид — это объективная категория объектов, связанных между собой общей природой, набором свойств, присущих всем и только членам рода. ^[1]

предпринимаются попытки разделить мир на стыки Хотя при построении онтологий предприятия , эти разделения определяются не столько природой вещей на предприятии, сколько ролями, которые эти вещи должны играть на предприятии с той или иной точки зрения. . Поскольку эти роли могут быть заполнены различными способами объектами, которые различаются по-разному, и поскольку законные точки зрения на домен могут сильно различаться, слишком ограничительно требовать, чтобы экземпляры каждого идентифицируемого типа на предприятии имели общий общий общей природы, не говоря уже о том, чтобы свойства, составляющие эту природу, были существенны для их носителей. Следовательно, онтологии предприятия требуют более гибкого понятия вида. ^[1]

Процесс разработки онтологии [ править ]

Разработка онтологии требует обширных итераций, обсуждений, обзоров и самоанализа. Извлечение знаний обычно представляет собой процесс открытия и требует значительного самоанализа. Это требует процесса, который включает в себя как значительное участие экспертов, так и динамику групповых усилий. Учитывая открытую природу онтологического анализа , нецелесообразно принимать подход «поваренной книги» к разработке онтологий. Вкратце, процесс разработки онтологии IDEF5 состоит из следующих пяти действий: ^[1]

Организация и определение объема : эта деятельность включает в себя определение цели, точки зрения и контекста проекта разработки онтологии и назначение ролей членам команды.
Сбор данных . Это действие включает в себя сбор необработанных данных, необходимых для разработки онтологии.
Анализ данных : это занятие включает в себя анализ данных для облегчения извлечения онтологии.
Первоначальная разработка онтологии . Это действие включает в себя разработку предварительной онтологии на основе полученных данных.
Уточнение и проверка онтологии . Эта деятельность включает в себя уточнение и проверку онтологии для завершения процесса разработки.

Хотя вышеперечисленные действия перечислены последовательно, между ними существует значительная часть дублирования и повторяемости.

Онтологический анализ [ править ]

Онтологический анализ осуществляется путем изучения словаря, который используется для обсуждения характерных объектов и процессов, составляющих предметную область, разработки строгих определений основных терминов в этом словаре и характеристики логических связей между этими терминами. Продукт этого анализа, онтология, представляет собой словарь предметной области, дополненный набором точных определений или аксиом, которые ограничивают значения терминов в достаточной степени, чтобы обеспечить последовательную интерпретацию данных, использующих этот словарь. ^[3]

Строительные блоки IDEF5 [ править ]

Определения [ править ]

Некоторые ключевые термины IDEF5 и основные символы языка схем IDEF5 см. на рисунке: ^[1]

Добрый: Неформально — группа людей, обладающих некоторым набором отличительных характеристик. Более формально, виды — это свойства, обычно выражаемые нарицательными существительными, такими как «сотрудник», «машина» и «токарный станок».

Индивидуальный: Самый логически базовый вид объекта реального мира. Яркими примерами являются люди, конкретные физические объекты и некоторые абстрактные объекты, такие как программы. В отличие от объектов более высокого логического порядка, таких как свойства и отношения, индивиды, по сути, не могут быть созданы многократно. Индивидуумов также называют объектами первого порядка.

Референт: Конструкция на языке разработки IDEF5, используемая для ссылки на вид, объект, свойство, отношение или вид процесса в другой онтологии или модели IDEF.

Связь: Абстрактная, общая ассоциация или связь, которая существует между двумя или более объектами. Как и свойства, отношения могут создаваться многократно. Объекты, между которыми существует отношение в конкретном случае, называются его аргументами.

Состояние: Свойство, обычно обозначаемое прилагательным, а не нарицательным существительным, которое характерно для объектов определенного типа в определенный момент процесса. Например, вода может находиться в замороженном, жидком или газообразном состоянии.

Процесс: Событие или положение дел в реальном мире, в котором участвует один или несколько человек в течение некоторого (возможно, мгновенного) интервала времени. Обычно процесс включает в себя какое-то изменение свойств одного или нескольких участников процесса. Из-за двусмысленности термина «процесс» иногда называют экземпляром процесса.

Типы диаграмм [ править ]

Различные типы диаграмм или схем можно создавать на языке схем IDEF5. Целью этих схем, как и любого другого представления, является визуальное представление информации. Таким образом, должны быть предусмотрены семантические правила для интерпретации каждой возможной схемы. Эти правила обеспечиваются путем описания правил интерпретации самых основных конструкций языка с последующим их рекурсивным применением к более сложным конструкциям. Существует четыре основных типа схем, производных от базового языка схем IDEF5, которые можно использовать для сбора онтологической информации непосредственно в форме, интуитивно понятной эксперту в предметной области. ^[3]

Классификационные схемы : Классификационные схемы предоставляют людям механизмы для организации знаний в логические таксономии. Особого внимания заслуживают два типа классификации: классификация описаний и классификация естественных видов.
Схемы композиции : схемы композиции служат механизмами для графического представления отношения «часть-из», которое так распространено среди компонентов онтологии.
Схемы отношений : схемы отношений позволяют разработчикам онтологий визуализировать и понимать отношения между видами в предметной области, а также могут использоваться для фиксации и отображения отношений между отношениями первого порядка.
Схемы состояний объектов . Поскольку нет четкого разделения между информацией о видах и состояниях и информацией о процессах, язык схем IDEF5 позволяет разработчикам моделей выражать довольно подробную объектно-ориентированную информацию о процессах (т. е. информацию о типах объектов и различных состояниях, которые они могут быть в отношении определенных процессов). Диаграммы, построенные на основе этих конструкций, известны как схемы состояния объекта.